Mikro Gözenekli Yapı Titanyum Malzeme
Titanyum, iyi biyouyumluluk, bakteriyostazis, yüksek mukavemet, hafiflik, korozyon direnci ve ağır metal çökelmesi nedeniyle insan implante edilebilir tıbbi ürünlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Son zamanlarda, Amerika Birleşik Devletleri, Japonya ve Güney Kore'den bilim adamları, titanyum malzemelerini üç boyutlu mikro yapılarla hazırlamak için yeni bir yöntem geliştirdiler. İlk önce baskı yaparak iki katmanlı bir titanyum hidrit ağı hazırladılar, daha sonra ağı bir silindire yuvarladılar ve kısmi vakum sinterleme ile titanyuma indirgediler. Bu yöntem, malzemenin şeklini ve geometrisini kontrol etmede bize daha fazla esneklik sağlar. Bu tekniği kullanarak, araştırmacılar örgülü titanyum ruloları imal ettiler ve mikroyapılarını ve mekanik özelliklerini karakterize ettiler. Baskı için kullanılan mürekkep titanyum hidrit tozu ve bir kopolimerden oluşur. Araştırmacılar, malzemenin gözenekliliğini hesaplamak için ısıl işlemden önce ve sonra titanyum bobinlerin ağırlığını, çapını ve yüksekliğini ölçtüler. Ayrıca, malzeme üzerinde tek eksenli sıkıştırma testleri gerçekleştirerek, malzemenin gerinimini ve sertliğini ölçtüler.
Deneysel sonuçlar, bu örgü yapısının çok iyi bir sertlik, sertlik ve plastisite uyumu elde ettiğini göstermektedir. Ortogonal çift katmanlı ağlar birlikte iyi bir şekilde sinterlenir. Her katmanın titanyum lifleri üzerinde mikro gözenekler görülebilir. Tozun partikül boyutu azaldıkça, gözeneklilik azalırken sinterleme özellikleri artar.
Mikro gözenekli bir yapıya sahip titanyum, insan vücuduna implantasyon için iki avantaja daha sahiptir:
1. Malzemenin sertliğini azaltın, böylece stres koruyucu etkiyi zayıflatın;
İkincisi, kemik büyümesini sağlayabilir ve insan vücudunun ve implantın kombinasyonunu hızlandırabilir. Makas yapıları veya mikro diziler için titanyum, yüksek mukavemet, düşük yoğunluk ve mükemmel hasar direncini birleştirir.
Bu tür malzemelerin hazırlanmasında mevcut yöntemler söz konusu olduğunda, bunlar esas olarak replika hassas döküm, istiflenmiş tel dizilerinin sinterlenmesi veya titanyum tozunun seçici elektron ışını / lazer sinterlemesini içerir.
Sonunda, araştırmacılar bu yeni mikro yapılı titanyum malzemenin hazırlama yönteminin sadece titanyum metali için uygun olmadığını, aynı zamanda bu yöntemi kullanarak diğer pratik metallere de mükemmel bir şekilde genişletilebileceğini ve hatta sinterlenebilir oksit bazlı seramik malzemeler için kullanılabileceğini bulmuşlardır.